Introdução à computação cognitiva

A explosão de dados, principalmente dados não estruturados, nos últimos anos, levou ao desenvolvimento de um novo tipo de sistema de computador conhecido como sistema cognitivo. Ao contrário dos sistemas programáveis ​​que o precederam, o foco dos sistemas cognitivos não é fazer cálculos rápidos em grandes quantidades de dados por meio de programas de computador tradicionais. Sistemas cognitivos são sobre explorar os dados, encontrar novas correlações e novo contexto nesses dados para fornecer novas soluções. Os sistemas cognitivos visam expandir os limites da cognição humana em vez de substituir ou replicar a maneira como o cérebro humano funciona.

A computação cognitiva está se tornando um novo setor. Está chegando uma nova revolução industrial, conectada à automação de trabalhos em transporte, atendimento ao cliente e assistência médica, para citar alguns.

O sustento de tal revolução será uma nova geração de desenvolvedores qualificados que entenderão bem a computação cognitiva para visualizar novos aplicativos de negócios e, finalmente, construir a nova web cognitiva.

Este artigo resume brevemente a história da computação cognitiva e as eras da computação porque, para entender o futuro da computação cognitiva, é importante colocá-lo no contexto histórico.

Este artigo também descreve conceitos básicos que são relevantes para qualquer discussão sobre sistemas cognitivos.

Cognitive Computing

Breve histórico da computação cognitiva

O conceito de máquinas inteligentes existe há muito tempo. Surpreendentemente, no século 19, o livro do matemático George Boole de 1854, The Laws of Thought, mostrou que operadores lógicos (e, ou, não) forneceram a base para as leis do pensamento. Na mesma época, Charles Babbage concebeu a criação do que descreveu como um mecanismo analítico.

Em 1950, Alan Turing, cientista da computação e matemático inglês, abordou o problema da inteligência artificial e propôs um experimento que ficou conhecido como Teste de Turing. É um teste da capacidade de uma máquina de exibir comportamento inteligente semelhante a um humano.

O teste foi uma adaptação de uma competição de estilo vitoriano chamada “jogo de imitação“.

O experimento de Turing foi baseado em um avaliador humano que julgou as conversas em linguagem natural entre um humano e uma máquina projetada para gerar respostas semelhantes a humanos.

O teste estudou se o interrogador pode determinar quais respostas são dadas por um computador e quais são respostas de um humano. A ideia era que, se o interlocutor não pudesse distinguir a diferença entre humano e máquina, o computador seria considerado “pensando”.

O termo Inteligência Artificial foi cunhado pelo professor John McCarthy para uma conferência sobre o assunto, realizada no Dartmouth College em 1956. McCarthy define o assunto como a “ciência e engenharia de fabricação de máquinas inteligentes, especialmente programas de computador inteligentes“.

Em 1960, o pioneiro da computação J.C.R. Licklider escreveu seu artigo seminal “Simbiose Homem-Computador”. O artigo descreve a visão de Licklider de um relacionamento complementar ou simbiótico entre humanos e computadores. A citação a seguir é um exemplo das pesquisas e percepções de Licklider:

“A simbiose homem-computador é um desenvolvimento esperado na interação cooperativa entre homens e computadores eletrônicos. Isso envolverá um acoplamento muito próximo entre os membros humanos e eletrônicos da parceria. Os principais objetivos são:

  1. Permitir que os computadores facilitem o pensamento formulativo, pois agora facilitam a solução dos problemas formulados.
  2. Permitir que homens e computadores cooperem na tomada de decisões e no controle de situações complexas sem dependência inflexível de programas predeterminados …

Análises preliminares indicam que a parceria simbiótica executará operações intelectuais com muito mais eficiência do que o homem sozinho pode realizá-las.

As eras da computação

Para entender o futuro da computação cognitiva, é importante colocá-lo no contexto histórico. Até o momento, duas épocas distintas da computação ocorreram: a era da tabulação e a era da programação. Estamos entrando na terceira e mais transformadora era da evolução da computação, a era da computação cognitiva (era cognitiva).

The three eras of computing

As eras podem ser descritas da seguinte maneira:

_ Era tabulativa (décadas de 1890 a 1940)

A primeira era da computação consistiu em sistemas eletromecânicos de uso único que contavam, usando cartões perfurados para inserir e armazenar dados e, eventualmente, instruir a máquina sobre o que fazer. Essas máquinas de tabulação eram essencialmente calculadoras projetadas para contar e resumir informações, e elas faziam muito bem, mas acabavam limitadas a uma única tarefa.

Essas máquinas suportavam o dimensionamento de negócios e da sociedade e eram usadas em aplicativos governamentais, como dados do censo de população de processos e aplicativos comerciais, como contabilidade e controle de estoque. As máquinas de tabulação evoluíram para uma classe de máquinas, conhecida como equipamento de registro de unidade, e a indústria de processamento de dados.

_ Era da programação (década de 1950 – presente)

Esta era começou com a mudança de tabuladores mecânicos para sistemas eletrônicos e começou durante a Segunda Guerra Mundial, impulsionada por necessidades militares e científicas. Após a guerra, os “computadores” digitais evoluíram rapidamente e se mudaram para empresas e governos. A era da computação programável começa.

A grande mudança é a introdução de sistemas de computação de uso geral programáveis: eles podem ser reprogramados para executar tarefas diferentes e resolver vários problemas nos negócios e na sociedade. Mas, em última análise, eles devem ser programados e ainda estão um pouco limitados na interação com os seres humanos. Tudo o que sabemos agora como um dispositivo de computação, do mainframe ao computador pessoal, ao smartphone e tablet, é um computador programável. Alguns especialistas acreditam que essa era da computação continuará a existir indefinidamente.

_ Era cognitiva (2011 – futuro)

Como Licklider previu, a computação cognitiva é uma evolução necessária e natural da computação programável. Os sistemas de computação cognitiva visam estender os limites da cognição humana. As tecnologias de computação cognitiva não se destinam a substituir ou necessariamente replicar a maneira como o cérebro humano funciona; trata-se de ampliar as capacidades do cérebro humano. Os seres humanos se destacam no raciocínio, no pensamento profundo e na solução de problemas complexos. Mas a capacidade humana de ler, analisar e processar grandes volumes de dados, estruturados e não estruturados, é bastante fraca. Essa, é claro, é a força do sistema de computador. O primeiro papel de um sistema de computação cognitiva é combinar forças de humanos e máquinas em uma situação colaborativa.

Outro elemento-chave dos sistemas cognitivos é uma interação mais natural entre humano e máquina, combinada com a capacidade de aprender e se adaptar ao longo do tempo.

O futuro da computação é cognitivo

Em seu artigo, “Computação, cognição e o futuro do conhecimento: como os seres humanos e as máquinas estão forjando uma nova era de entendimento”, o Dr. John E. Kelly III declara:

Aqueles de nós envolvidos em ciência da informação séria e em sua aplicação no mundo real dos negócios e da sociedade entendem o enorme potencial dos sistemas inteligentes. O futuro dessa tecnologia – que acreditamos ser cognitiva, não “artificial” – tem características muito diferentes daquelas geralmente atribuídas à IA, gerando diferentes tipos de desafios e oportunidades tecnológicos, científicos e sociais, com diferentes requisitos de governança, política e gerenciamento.

No mesmo artigo, o Dr. Kelly define a computação cognitiva:

A computação cognitiva se refere a sistemas que aprendem em escala, argumentam com propósito e interagem com os seres humanos naturalmente. Em vez de serem explicitamente programados, eles aprendem e raciocinam com suas interações conosco e com suas experiências com o ambiente.

As demandas atuais impulsionadas pelo Big Data e a necessidade de decisões baseadas em evidências mais complexas estão indo além da regra rígida anterior e da abordagem lógica da computação.

A computação cognitiva permite que as pessoas criem um novo tipo de valor, encontrando respostas e insights bloqueados em volumes de dados. A computação cognitiva serve para aprimorar a experiência humana com sistemas que raciocinam sobre problemas como um humano.

Quando nós, como seres humanos, tentamos entender algo e tomar uma decisão, passamos por quatro etapas principais:

  1. Observar os fenômenos visíveis e os corpos de evidência.
  2. Interpretar o que vemos recorrendo ao que sabemos para gerar hipóteses sobre isso.
  3. Avaliar quais hipóteses estão certas ou erradas.
  4. Decidir (escolher) a opção que parecer melhor e aja de acordo.

Assim como os humanos se tornam especialistas, passando pelo processo de observação, interpretação, avaliação e tomada de decisão, os sistemas cognitivos usam processos semelhantes para raciocinar sobre as informações que absorvem.

O impacto da computação cognitiva em nossas vidas

Quer você perceba isso ou não, a computação cognitiva já está afetando nossas vidas.

Frequentemente, quando você conversa com um call center, é provável que sua interação seja com um computador. Os artigos que você lê podem ter sido escritos por uma máquina. Em muitos casos, como compras on-line, a computação cognitiva entende seu comportamento e atividades e faz recomendações com base nesse entendimento. Os chatbots equipados com computação cognitiva foram criados para oferecer suporte com êxito aos serviços de resolução de reclamações.

Muitas profissões estão sendo aprimoradas pela computação cognitiva. Por exemplo, um médico que diagnostica um paciente com sintomas incomuns teria que procurar uma vasta quantidade de informações para chegar a um diagnóstico adequado. A computação cognitiva pode ajudar esse médico fazendo muitas pesquisas e análises preliminares para ele e podendo recomendar as próximas etapas.

Considere um gerente de patrimônio que aconselha os clientes em suas carteiras individuais de aposentadoria. Enquanto fatos e regras básicas se aplicam, necessidades, circunstâncias e interesses individuais entram em jogo.

Classificar todas as informações relacionadas e personalizar as recomendações para um cliente específico pode ser uma tarefa impressionante, facilitada pela computação cognitiva.

Em essência, a computação cognitiva pode contextualizar as informações que muitos profissionais lidam diariamente, a fim de gerar valor real a partir delas.

Conceitos básicos

Considere estes conceitos básicos:

_ Cognição

A cognição, o “ato de pensar”, é o processo mental de adquirir entendimento através do pensamento e de experiências pessoais ou compartilhadas. As habilidades baseadas no cérebro fazem parte de toda ação humana e são essenciais para a execução de qualquer tarefa, da mais simples à mais difícil.

As tarefas incluem sentidos humanos (audição, toque, olfato, visão, paladar e até percepção extra-sensorial), aprendizado, lembrança, habilidades motoras, linguagem, empatia, habilidades sociais e capacidade de resolução de problemas.

Como afirmado, a cognição é o processo de aquisição de conhecimento através de pensamentos, experiências e sentidos. O processamento cognitivo nos ajuda a entender e interagir com o mundo ao nosso redor, do básico ao complexo.

_ Inteligência Artificial (IA)

O estudo e desenvolvimento de sistemas de IA visam a construção de sistemas de computador capazes de executar tarefas que normalmente requerem inteligência humana. As máquinas baseadas em IA destinam-se a perceber seu ambiente e executar ações que otimizam seu nível de sucesso. A IA de hoje pode ser considerada fraca, pois foi projetada para executar tarefas restritas e específicas. O objetivo de muitos pesquisadores é criar uma IA forte que aprenda como um humano e possa resolver problemas do tipo humano.

A pesquisa de IA usa técnicas de muitos campos, como ciência da computação, filosofia, linguística, economia, reconhecimento de fala e psicologia, que se manifestam em aplicações como sistemas de controle, processamento de linguagem natural, reconhecimento facial, reconhecimento de fala, analítica, correspondência de padrões , mineração de dados e logística.

_ Computação cognitiva

Os seres humanos são inerentemente capazes de um conjunto de habilidades que nos ajudam a aprender, descobrir e tomar decisões:

  • Podem aplicar bom senso, moral e razão através de dilemas.
  • Podem pensar em novas ideais e fazer generalizações quando faltam pistas e informações essenciais.
  • Mas são restringidos pela quantidade de tempo gasto para aprender, processar e absorver novas informações, e limitados pelos vieses inconscientes que todos possuímos que influenciam as decisões que tomamos.

A computação cognitiva está entre as subdisciplinas que moldam a IA. Trata-se de montar um sistema que combina o melhor dos humanos e da máquina. Considere recursos que os humanos naturalmente possuem, como imaginação e emoções, combinados com recursos em que os computadores se destacam, como processamento de números, identificação de padrões e processamento de grandes quantidades de informações. A computação cognitiva usa os pontos fortes da máquina para “simular” os processos do pensamento humano em um modelo computadorizado.

Os sistemas cognitivos usam técnicas, como aprendizagem de máquina, mineração de dados, processamento de linguagem natural e correspondência de padrões para imitar o funcionamento do cérebro humano. Tais sistemas são ideais para interagir com um mundo cada vez mais complexo.

Human and Cognitive Systems ara Complementary

_ Big data

Geralmente, as características de big data são definidas pelos cinco Vs: variedade, volume, velocidade, veracidade e visibilidade. O big data requer formas inovadoras de processamento de informações para extrair insights, automatizar processos e auxiliar na tomada de decisões. Big data pode ter dados estruturados que correspondem a um padrão formal, como conjuntos de dados e bancos de dados tradicionais. Além disso, o big data inclui formatos semiestruturados e não estruturados, como documentos de processamento de texto, vídeos, imagens, áudio, apresentações, interações em mídias sociais, fluxos, páginas da web e muitos outros tipos de conteúdo. Os dados não estruturados não estão contidos em um banco de dados regular e estão crescendo exponencialmente, constituindo a maioria de todos os dados do mundo.

Structured and Unstructered data

_ Tecnologia de resposta a perguntas (QA – Question-Answering)

Os sistemas cognitivos podem ingerir milhões de páginas de texto e aplicar a tecnologia de resposta a perguntas para responder a perguntas feitas por humanos em linguagem natural. Essa abordagem permite que as pessoas “façam” perguntas e obtenham respostas quase instantâneas a perguntas complexas.

Combinada com outras interfaces de programas aplicativos (APIs) e análises avançadas, a tecnologia de QA se distingue da pesquisa convencional (que é acionada por palavras-chave) ao fornecer uma discussão mais conversacional.

_ Aprendizado de máquina (ML – Machine Learning)

O aprendizado de máquina é um tipo de IA que dá aos computadores a capacidade de aprender e agir sem serem explicitamente programados. Isso significa que o modelo do computador melhora com o tempo, aprendendo com seus erros e novas experiências (exposto a novos dados), aumentando sua inteligência. Se um programa de computador pode melhorar o desempenho de determinadas tarefas baseadas em experiências passadas, ele aprendeu. Isso difere de executar a tarefa sempre da mesma maneira, porque foi programado para isso.

_ Processamento de linguagem natural (NLP – Natural Language Processing)

A NLP é um campo da IA ​​e refere-se ao processamento por computadores da linguagem natural.

Idioma natural é qualquer idioma humano, como inglês, espanhol, árabe ou japonês, que deve ser diferenciado das linguagens de computador, como Java, Fortran ou C++.

NLP é a capacidade do software de computador entender a fala humana. Ao usar os recursos da NLP, os computadores podem analisar o texto escrito em linguagem humana e identificar conceitos, entidades, palavras-chave, relações, emoções, sentimentos e outras características, permitindo que os usuários extraiam informações do conteúdo.

Qualquer sistema que use a linguagem natural como entrada e seja capaz de processá-la é um sistema de processamento de linguagem natural (por exemplo, software de detecção de spam). Um classificador de spam é um sistema que analisa o conteúdo da linha de assunto do e-mail para avaliar se o e-mail recebido é ou não spam.

_ Computação em nuvem

Computação em nuvem é um termo geral que descreve a entrega de serviços sob demanda, geralmente pela Internet, com base no pagamento por uso. Empresas em todo o mundo oferecem seus serviços aos clientes. Os serviços podem ser análise de dados, mídia social, armazenamento de vídeo, comércio eletrônico e computação cognitiva de uma maneira disponível na Internet e suportada pela computação em nuvem.

_ Interfaces de programa aplicativo (APIs – Application Program Interfaces)

Em geral, as APIs expõem recursos e serviços. As APIs permitem que os componentes de software se comuniquem facilmente. O uso de APIs como método de integração injeta um nível de flexibilidade no ciclo de vida do aplicativo, facilitando a tarefa de conexão e interface com outros aplicativos ou serviços. As APIs abstraem o funcionamento subjacente de um serviço, aplicativo ou ferramenta e expõem apenas o que um desenvolvedor precisa, para que a programação se torne mais fácil e rápida.

As APIs cognitivas geralmente são entregues em uma plataforma aberta baseada em nuvem, na qual os desenvolvedores podem infundir cognitivos em aplicativos, produtos e operações digitais usando uma ou mais APIs disponíveis.

No modelo de computação cognitiva, todos esses conceitos são combinados, eliminando a necessidade de os usuários serem especialistas em métodos cognitivos e permite que eles se concentrem na criação de melhores soluções.

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Os sistemas cognitivos permitem que os usuários se concentrem na construção de melhores soluções para os problemas do dia-a-dia

Como esses conceitos e tecnologias se relacionam?

O modelo de computação cognitiva pretende ter alto valor em vários domínios. Ao aplicar esse modelo, os usuários não precisam gastar tempo aprendendo detalhes complexos sobre ferramentas para poder usá-las efetivamente ou interpretar grandes quantidades de informações para tirar conclusões. Em vez disso, os usuários gastam seu tempo identificando padrões úteis, tomando decisões e tomando medidas para melhorar os processos comerciais e operacionais.

Como a computação cognitiva imita o pensamento, a qualidade da saída é tão boa quanto os algoritmos e modelos usados ​​no início. Esses modelos são aprimorados com a aprendizagem de máquina.

Enquanto um especialista humano pode passar semanas analisando volumes de dados, o modelo do computador pode fazer isso em segundos. Por exemplo, uma equipe de médicos pode realizar um estudo que monitora centenas de crianças por muitos meses para prever fatores que causam diabetes em crianças pequenas. Num futuro próximo, o mesmo estudo pode ser previsto com precisão por um modelo de computador que leva segundos para analisar volumes de dados, a um custo muito menor. Para agregar ainda mais valor, outras fontes de dados podem ser incluídas para melhorar os resultados das previsões. Exemplos de dados a serem incluídos são história familiar, estilo de vida, normas culturais e atividades familiares. Esses são os tipos de dados que fazem o equivalente a uma pesquisa conduzida por seres humanos que leva vários anos para ser concluída.

Um grande problema com a maioria das ferramentas analíticas é que elas exigem que um especialista no assunto (por exemplo, piloto, médico, advogado) se torne um especialista em computadores. Um objetivo da computação cognitiva é exigir apenas habilidades de conversação do especialista no assunto para permitir que essa pessoa extraia informações valiosas. A mineração e análise de dados agora significa “simplesmente perguntar“. Com o tempo, as tecnologias de NLP e QA se tornaram melhores na identificação de padrões de fala e na verdadeira compreensão do que o usuário diz no contexto das informações disponíveis.

Com muitos dados para analisar, você precisará de um supercomputador para obter informações?

Aqui é onde o poder da computação em nuvem pode ajudar. Vários fornecedores estabeleceram ambientes de computação em nuvem e oferecem acesso à nuvem pela Internet. Os usuários solicitam os serviços de que precisam e fornecem acesso aos seus dados. Os fornecedores oferecem um modelo de pagamento por uso e fornecem personalização do ambiente para atender às necessidades específicas dos usuários. O modelo de computação em nuvem reduz muito as barreiras de acesso e, com disponibilidade global, qualquer pessoa no mundo com conectividade à Internet tem acesso a esses serviços.

Várias APIs que fornecem acesso a vários serviços permitem acesso rápido, fácil e intuitivo aos sistemas de computação. A maioria das APIs é independente da linguagem de programação, o que significa que seus desenvolvedores podem trabalhar em qualquer linguagem de programação. O uso de APIs para compartilhamento de dados, serviços e funções de negócios entre pontos de extremidade (como aplicativos, dispositivos e sites) cria a oportunidade de reduzir o custo e o tempo para a integração.

Características dos sistemas cognitivos

Muitas pessoas acreditam que a única maneira de lidar com o ataque de dados hoje e no futuro é através do uso de sistemas cognitivos. Os sistemas cognitivos têm várias características principais:

_ O primeiro elemento-chave dos sistemas cognitivos é expandir os limites da cognição humana em vez de substituir ou replicar a maneira como o cérebro humano funciona. Os seres humanos são excelentes em pensar profundamente e resolver problemas complexos, no entanto, nossa capacidade de ler, analisar e processar grandes volumes de dados é baixa. Ler, analisar e alavancar grandes volumes de dados é a força dos sistemas de computador. Um elemento-chave de um sistema cognitivo é combinar esses dois pontos fortes (humano e computador) em uma solução colaborativa. Mais do que pesquisar grandes quantidades de dados, o sistema cognitivo deve combinar diferentes partes de informações e, possivelmente, raciocinar para estabelecer conexões e relacionamentos.

O sistema precisa fazer análises suficientes para extrair elementos-chave, entender o problema que o ser humano está tentando resolver e, com base nesse contexto, trazer informações para o problema. O objetivo é que um ser humano aproveite facilmente as informações fornecidas pelo sistema cognitivo e permita que o ser humano explore as evidências e use esse insight para resolver seu problema ou tomar decisões.

_ O segundo elemento chave é ter uma interação mais natural entre computadores e seres humanos. Até recentemente, para interagir com os computadores, os humanos tinham que se adaptar à maneira como trabalhavam à interface do computador, que costumava ser rígida e inflexível. Os sistemas cognitivos fornecem um envolvimento muito mais natural entre o computador e o humano.

O reconhecimento de fala, por exemplo, permite que o ser humano interaja com o computador usando comandos de voz.

_ Um terceiro elemento-chave dos sistemas cognitivos é o uso da aprendizagem, especificamente a aprendizagem de máquina. O aprendizado de máquina é realizado há muito tempo e os sistemas cognitivos devem ir além dos fundamentos básicos do aprendizado de máquina.

_ A intenção é ampliar o potencial de aprendizagem e a capacidade de adaptar-se ao longo do tempo com o uso, que é o quarto elemento-chave dos sistemas cognitivos. Portanto, ao usar esses aplicativos, um mecanismo de feedback captura os resultados dessa interação e o sistema deve aprender com a interação resultante e evoluir automaticamente ao longo do tempo, melhorando seu desempenho.

Com essa base de entendimento, você pode pensar em sistemas cognitivos como fornecendo em muitos casos esses recursos:

  • Entender: Os sistemas cognitivos entendem imagens, linguagem e outros dados não estruturados, como seres humanos. O sistema cognitivo operacionaliza praticamente todos os dados (estruturados e não estruturados), como os humanos.
  • Raciocinar: Os sistemas cognitivos podem raciocinar, compreender conceitos subjacentes, formar hipóteses e inferir e extrair ideias.
  • Aprender: Com cada ponto de dados, interação e resultado, os sistemas cognitivos desenvolvem e aumentam a experiência e continuam aprendendo, adaptando e melhorando sua experiência.
  • Interagir: Com habilidades para ver, conversar e ouvir, os sistemas cognitivos interagem com os seres humanos de maneira natural.

Resolvendo problemas da vida real com sistemas cognitivos

Os sistemas cognitivos direcionam o uso de big data para dar suporte aos processos de negócios. A maioria dos big data não possui organização ou estrutura formal. Os sistemas cognitivos podem penetrar na complexidade dos dados não estruturados e incorporar o poder do processamento de linguagem natural e do aprendizagem de máquina. Os sistemas cognitivos criam soluções para os problemas do dia-a-dia.

Os sistemas cognitivos criam novas maneiras de gerar valor para os consumidores e aprimoram a experiência ao longo do ciclo de vida da compra. Por exemplo, um planejador cognitivo de viagens pode considerar a identificação de idiomas, análises de conflitos, e insights pessoais para fazer recomendações de viagens que melhor atendam às necessidades do cliente. Outro exemplo é a revisão de um grande número de apólices de seguro para obter regras de apólice. Com essas regras, uma companhia de seguros pode impulsionar a padronização, reduzir os riscos e aprender mais amplamente com o conhecimento e a experiência dos subscritores.

Os fornecedores de sistemas cognitivos fornecem várias ofertas baseadas em comandos de voz e no uso de dados da Internet. Vários fornecedores fornecem sistemas cognitivos direcionados para os setores da saúde, automotivo, financiamento e seguro.

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Referências:

  • Este artigo trata-se de uma tradução literal do primeiro capítulo “Introduction to Cognitive Computing” do e-book “Building Cognitive Applications with IBM Watson Services – Volume 1 Getting Started” da Redbooks em parceria com IBM Skills Academy Program, escrito por diversos autores, em Junho de 2017.
  • What is AI? – (AISB – The society for the study of artificial intelligence and simulation of behavior)
  • Man-Computer Symbiosis – (J. C. R. Licklider – IRE Transactions on Human Factors in Electronics, volume HFE-1, pages 4-11, March 1960)
  • IBM IA Research
  • IBM Watson
  • IBM Watson: How it Works (vídeo)
  • How does IBM Watson work? (vídeo)

Sobre o tradutor:

Nei Grando é diretor executivo da STRATEGIUS, teve duas empresas de tecnologia, é mestre em ciências pela FEA-USP com MBA pela FGV, organizador e autor do livro Empreendedorismo Inovador, é mentor de startups e atua como consultor, professor e palestrante sobre estratégia e novos modelos de negócio, inovação, organizações exponenciais, transformação digital e agilidade organizacional.

Apoio: Núcleo Decide da FEA-USP

Núcleo Decide - FEA-USP

 

Transformação Digital – Por que, o que, e como fazer

A transformação digital é a mudança organizacional que usa tecnologias digitais e modelos de negócios para melhorar o desempenho da organização e a experiência do cliente.

Introdução

A Transformação Digital é um assunto complexo e em grande excitação (hype), com diversas consultorias propondo visões e soluções distintas. O assunto requer muita pesquisa e reflexão pois o trabalho a ser feito depende do contexto de cada organização e seu grau de maturidade em relação às tecnologias disponíveis. Não conheço uma abordagem única que possa atender todos os casos, mas de qualquer forma, este texto visa ajudar a esclarecer este tópico e fornecer informações básicas sobre como tal transformação pode ser feita nas organizações.

Transformação Digital - post Nei Grando

O termo “transformação digital” é frequentemente usado, mas raramente definido. A Wikipedia observa que isso pode significar que qualquer coisa, seja desde “trabalhar sem usar papel” até “a aplicação da tecnologia digital em todos os aspectos da sociedade humana”. O lado comercial da transformação digital também atraiu muita atenção, particularmente das empresas de consultoria. Infelizmente, essa atenção levou à confusão no mercado quanto à transformação digital de negócios e, portanto, foi inconsistente e aplicada de forma desigual, e medidas para abordá-la tendem a ser pouco confiáveis e incomparáveis.

O foco desta transformação deve partir de uma estratégia melhor, onde as tecnologias digitais podem ser usadas para implementá-la, ou seja, a ênfase está na estratégia, transformação e contexto organizacional e não apenas no uso da tecnologia. A transformação começa com as pessoas e a mudança de mindset – que deve ter foco na autonomia, colaboração e experiência do cliente/usuário, depois no modelo de negócios e processos operacionais, e por último em produtos e serviços e uso das novas tecnologias como ferramentas viabilizadoras.

Com isso, verifica-se que as principais iniciativas de transformação digital conhecidas e bem-sucedidas estão centradas na experiência do cliente, processos operacionais, modelos de negócios e novas tecnologias.

Muito além de digitalização e Apps

A digitalização iniciou nos anos 90, com o uso de computadores e a padronização dos processos de negócios associada ao corte de custos e à excelência operacional. Mais tarde, com o acesso à Internet, as empresas puderam usar o poder de comunicação dentro e fora da empresa, inclusive para conexão com fornecedores e clientes. Agora, “digital” refere-se a uma série de tecnologias poderosas, acessíveis e com potencial de gerar mudança, como mídia social, dispositivos móveis, computação em nuvem, big data e analytics, internet de coisas, computação cognitiva e biometria. Estas novidades digitais oferecem às organizações oportunidades de transformação e crescimento. Uma transformação digital envolve repensar a proposta de valor da empresa, não apenas de suas operações, onde pode inovar para oferecer produtos aprimorados, melhores serviços e engajamento de clientes.

Mudança organizacional

A transformação é fundamentalmente sobre mudanças, e a mudança organizacional é a base da transformação do negócio digital. A mudança organizacional ocorre onde a maioria dos desafios e oportunidades residem, pois está relacionada às pessoas, processos, estratégias, estruturas e dinâmicas competitivas.

A mudança organizacional requer:

  • um reconhecimento claro da necessidade (por que) de se transformar,
  • uma compreensão de o que deve ser transformado, e
  • um roteiro de como fazer as mudanças necessárias.

A transformação bem-sucedida requer o desenvolvimento de uma capacidade chave que chamamos de agilidade digital de negócios. Esta forma de agilidade, descrita mais tarde, é fundamental para permitir que as organizações respondam ao alto ritmo e imprevisível mudança característica de ruptura digital.

Tecnologias digitais e modelos de negócios

Uma transformação de negócios é digital quando é construída sobre a base da tecnologia digital.

Este foco na tecnologia digital é distinto de outros condutores potenciais de transformação, como mudanças políticas, sociais, culturais ou econômicas. As tecnologias e os modelos de negócios que sustentam a transformação digital não são fixos, pois variam ao longo do tempo e, até certo ponto, por setor industrial e geografia. Atualmente, as seguintes tecnologias estão significativamente associadas à transformação digital de negócios:

  • Ferramentas e aplicações analíticas, incluindo “big data“;
  • Ferramentas móveis (mobile) e aplicações (Apps);
  • Plataformas para construir recursos digitais compartilháveis, como soluções em nuvem e mercados de aplicativos;
  • Ferramentas e aplicações de redes sociais; e
  • A Internet das Coisas (IoT), incluindo dispositivos conectados e redes “inteligentes”.

Juntas, essas tecnologias digitais, muitas vezes conhecidas cumulativamente como Internet de tudo (IoE), estão tendo um efeito profundo sobre a forma como as organizações e as indústrias estão se transformando, muitas vezes devido a novos modelos de negócios habilitados para tecnologia.

Performance melhorada

A combinação de mudanças organizacionais e tecnologias digitais, por sua vez, tem potencial para melhorar o desempenho em várias áreas. Na verdade, é um erro restringir a avaliação a uma única métrica. Em termos gerais, as melhorias de desempenho podem ser alcançadas nas seguintes áreas: aumento de receitas; eficiência aprimorada e redução de custos; inovação mais rápida e bem-sucedida; coleta, compartilhamento e uso mais eficazes do conhecimento; maior engajamento do cliente e atendimento ao cliente; e proteção sustentada contra a disrupção digital. Essas melhorias de desempenho são quantificáveis ​​porque podem ser medidas e relatadas. A natureza quantificável de muitas tecnologias digitais, como dispositivos conectados, big data e redes sociais, é um elemento chave da transformação digital.

Por que transformar?

A questão do motivo é o ponto de partida de todas as transformações de negócios digitais. Como a transformação é desafiadora, as organizações precisam ser claras sobre a justificativa da mudança. Na verdade, algumas indústrias enfrentam ameaças mais iminentes do que outras.

A transformação digital pode ser motivada por muitos fatores. Em alguns casos, vem de consumidores, que estão mais informados do que nunca. Os consumidores hoje estão ativamente buscando serviços aprimorados, preços mais baixos e níveis mais altos de qualidade. O fenômeno do showroom em ambientes de varejo, onde os consumidores visitam lojas físicas para ver itens e pedi-los de fornecedores online, é um exemplo da crescente sofisticação dos clientes para buscar as melhores ofertas.

O impulso para a transformação também pode vir de novos concorrentes com ofertas aprimoradas, melhores modelos de engajamento ou preços mais baixos. Existem muitos exemplos de empresas como Amazon ou Google que entram em novos mercados e perturbam os operadores históricos. A disrupção também pode vir de dentro.

A pressão para a mudança pode vir de tecnologias emergentes que permitem novas capacidades. Essas novas tecnologias podem fornecer pontos de diferenciação competitiva, se adotadas primeiro, ou internalizadas e integradas de novas formas.

A evidência da disrupção digital está em todo lugar, e as organizações estão conscientes dos desafios que ela cria.

O que transformar?

Uma vez que a motivação para a transformação foi esclarecida (a resposta ao porquê da transformação), a próxima etapa da jornada começa – o que transformar? A transformação digital pode assumir várias formas e a transformação inteligente requer priorização. Para ajudar com o processo de decidir o que transformar, enumeramos 7 categorias distintas, onde qualquer uma delas pode ser transformada digitalmente. As categorias são:

  • o modelo de negócios (como uma empresa gera dinheiro),
  • a estrutura (como uma empresa é organizada),
  • as pessoas (que trabalham para uma empresa),
  • os processos (como uma empresa faz as coisas),
  • a capacidade de TI (como as informações são gerenciadas),
  • as ofertas (que produtos e serviços a empresa oferece), e
  • o modelo de engajamento (como uma empresa se envolve com seus clientes e outras partes interessadas).

Essas categorias compõem os elementos mais importantes de uma cadeia de valor organizacional em relação à transformação digital. Algumas perguntas orientadoras para cada categoria são mostradas na tabela abaixo.

Categoria de Transformação Perguntas orientadoras para cada categoria de transformação organizacional
Modelo de negócio

(como você ganha dinheiro)

  • Quais são suas rotas para o mercado? Quão relevante é o comércio habilitado digitalmente, e-commerce?
  • De onde vem a maior parte da sua receita e lucro?
  • Quais são seus principais segmentos de clientes? Precisam mudar?
  • Como você está diferenciado da sua concorrência?
  • Quão relevante é este para o futuro?
Estrutura

(como você está organizado)

  • Qual o tipo de estrutura organizacional que você possui?
  • Qual é o equilíbrio entre a tomada de decisão local e global? Isso faz sentido para o futuro?
  • Onde os diferentes aspectos do ‘digital’ se situam em sua organização? Eles são eficazes?
Pessoas

(pessoas que trabalham para você)

  • Quão digitalmente experientes são seus funcionários em diferentes partes de sua organização?
  • Quão digitalmente inteligentes são seus líderes?
  • Quais são as novas capacidades necessárias? Como você vai adquiri-las?
Processos

(como você faz as coisas)

  • Em que medida seus processos são automatizados e digitalizados?
  • Em que medida seus processos são consistentes em toda a sua organização?
  • Em que medida seus processos são adaptáveis à mudança?
Capacidade de TI

(como você coleciona e gerencia informações)

  • Quão eficaz é sua infraestrutura de TI: sistemas principais, redes, bancos de dados. É capaz de suportar suas ambições digitais?
  • Quão eficaz é o seu front-end de TI: sites, sites móveis, mídias sociais?
  • Quão eficaz é seu sistema de gerenciamento de relacionamento com o cliente?
  • Você tem uma estratégia de TI clara ligada à sua estratégia corporativa?
  • Os seus recursos estão conectados para que você tenha todos os dados que você precisa?
  • Você está tirando valor de seus dados?
Ofertas

(seus produtos e serviços)

  • Como os seus produtos estão capacitados digitalmente?
  • Como os seus serviços estão capacitados digitalmente?
Modelo de Engajamento

(como você se envolve com clientes, fornecedores, etc.)

  • Quão forte é seu relacionamento com os clientes?
  • Quantos pontos de contato você tem com o cliente, ou seja, web, celular, correio, cara a cara? Com que frequência você se envolve com eles?
  • Quão leais são seus clientes?

As respostas para estas perguntas podem ser usadas para fornecer um roteiro de necessidades de transformação. Uma avaliação pode ser feita dentro de cada categoria do atual nível de transformação e do antecipado nível futuro de transformação necessário.

Assim, uma organização pode ver um mapa visual do estado atual de preparação para transformação digital de negócios, juntamente com o estado desejado. A diferença entre esses dois estados representa a quantidade de transformação necessária. Em alguns casos, a diferença pode ser relativamente modesta, exigindo mudanças incrementais. Em outros casos, a diferença pode ser muito grande, sugerindo a necessidade de mudanças mais radicais.

É extremamente difícil obter benefícios de transformação digital, fazendo mudanças únicas ou empregando tecnologias únicas. A mudança duradoura pode ser realizada de forma muito mais efetiva, transformando várias categorias e múltiplas tecnologias simultaneamente. Esse nível de mudança requer foco, pois existem milhares de combinações potenciais e um alto grau de colaboração, que é parte do motivo porque muitas organizações falham em suas iniciativas de transformação digital. Segundo o Gartner, apenas 30% dos esforços digitais de transformação de negócios hoje serão bem-sucedidos.

Como transformar?

Após responder à questão de o que transformar, é importante ter uma ideia clara de onde a transformação é necessária, e em que ordem deve ser abordada. No entanto, saber o que fazer e como fazê-lo são dois desafios muito diferentes. Assim, chegamos à terceira pergunta: como transformar? Das três questões na jornada de transformação digital de negócios, essa questão é mais difícil de responder. Na verdade, muitas das falhas de transformação mencionadas acima podem ser reduzidas a uma execução errada.

Agilidade digital de negócios

As diferenças na maturidade digital e potencial de disrupção entre as indústrias são substanciais. Devido a esta variação, não há uma abordagem de tamanho único para realizar com sucesso a transformação digital de negócios.

No entanto, independentemente de qual roteiro digital seja perseguido, determinamos que as organizações precisam desenvolver uma capacidade fundamental que chamamos de agilidade digital de negócios. Essa capacidade é composta por três componentes: consciência das tendências, tomada de decisão informada e execução rápida.

Consciência das tendências

Trata-se da capacidade organizacional de reconhecer as tendências futuras que afetarão a organização. Em um ambiente caracterizado pela aceleração das taxas de mudança, é imperativo para as organizações detectar os fatores que as afetarão.

Vimos muitos exemplos de empresas com pontos cegos que os impediram de detectar tendências relevantes. É também o caso da disrupção se tornar difícil de detectar à medida que as indústrias começam a desfocar e os concorrentes tradicionais são substituídos por jogadores emergentes. Um dos exemplos mais conhecidos é o da Blockbuster, que não conseguiu detectar a crescente insatisfação de seus usuários com taxas atrasadas em vídeos alugados, bem como a mudança para transmissão (streaming) de vídeo como uma alternativa aos DVDs.

Esta consciência é conseguida:

  • pela detecção de tendências sociais, comportamentais, de consumo, e de novas tecnologias;
  • pelo reconhecimento de mudanças na paisagem competitiva, tanto dentro como entre os setores da economia;
  • capturando novas ideias de funcionários, fornecedores e clientes.

Muitas vezes é necessário “sair do escritório” e ver de primeira mão como os produtos e serviços da empresa estão sendo usados ​​na prática pelos clientes.

Ferramentas digitais, como redes sociais, dispositivos conectados e analytics, podem ajudar no processo de ampliação da consciência, atuando como barômetros digitais que monitoram constantemente o status quo e relatam as mudanças relevantes.

Tomada de decisão informada

Mas apenas tal conscientização não é suficiente para a agilidade do negócio digital. Muitas vezes, as organizações coletam dados e informações interessantes e relevantes que são posteriormente ignorados. A tomada de decisão informada é a capacidade de analisar ativamente a informação que vem através desta consciência.

A tomada de decisão informada inclui:

  • um processo de governança para priorizar a informação;
  • um alto nível de coordenação funcional cruzada para que diferentes partes da organização possam ouvir e compartilhar ativamente o que conhecem, e
  • uma infraestrutura de TI que facilite a captura, análise e divulgação de informações relevantes.

O resultado disso é a capacidade de obter um fato baseado em decisões em tempo hábil.

Assim como a consciência das tendências, a tomada de decisões informadas tem um forte componente digital: sistemas de gerenciamento de conhecimento para organizar insights, sistemas de colaboração para facilitar conversas remotas, painéis para exibir informações relevantes e sistemas de análise para fornecer informações baseadas em evidências para apoiar a tomada de decisões. Decisões são “informadas” devido à moeda dos dados e ao rigor da análise.

Execução Rápida

É crucial entender as tendências relevantes e decidir sobre a resposta correta, porém é preciso executar rapidamente as mudanças necessárias. Ou seja, fazer implementação com velocidade.

Existem alguns elementos cruciais da execução rápida, que podem ser aprendidos a partir dos conceitos de metodologias ágeis e de Lean Startup. Uma é a importância de uma cultura organizacional que incentiva a experimentação e tolere o fracasso. Inovação e experimentação falham o tempo todo. De fato, a maioria das novas iniciativas falha. Uma capacidade de execução rápida reconhece que a falha ocorrerá, e a considera aceitável, desde que haja um forte esforço para aprender com a falha, adaptar e tentar novamente.

Outro aspecto da execução rápida é a capacidade de mover os recursos de forma rápida e eficiente para onde eles são mais necessários. Níveis elevados de burocracia e silos organizacionais são inimigos da execução rápida. As organizações que executam rapidamente são tipicamente capacitadas a atuar em níveis mais baixos da hierarquia da empresa. Os recursos são digitalizados na medida do possível para permitir movimentos fáceis e sem fricção para onde eles forem necessários.

A importância da agilidade digital de negócios

A agilidade digital do negócio está significativamente e positivamente associada a duas medidas: desempenho financeiro comparativo nos últimos 5 anos e resposta à ruptura digital. Assim, a agilidade digital de negócios não só ajuda as organizações a responder aos desafios da disrupção digital, mas também está vinculada ao desempenho financeiro sustentado, em comparação com um grupo de empresas pares.

Conclusão

A transformação digital é a mudança organizacional que usa tecnologias digitais e modelos de negócios para melhorar o desempenho da organização e a experiência do cliente. Tal mudança parte de entender as vantagens, os riscos e a motivação, ou seja, por que transformar, seguido de um planejamento que questiona o que deve ser transformado (modelo de negócios, estrutura, pessoas, processos, capacidade de TI, ofertas, modelo de engajamento), e por fim como fazer, considerando tendências, coletando informações e agindo rapidamente.

Tal transformação pode ser facilitada com um pensar empreendedor e inovador como o de experimentação e refinamento sucessivo das startups, utilizando o conceito de ecossistemas de negócios, características de organizações de crescimento exponencial e a possibilidade de gerar ou participar de plataformas de negócio. Mas lembre-se de que a tecnologia não é a solução, mas sim o elemento facilitador e habilitador da mudança.

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Sobre o autor:

Nei Grando é diretor executivo da STRATEGIUS, teve duas empresas de tecnologia, é mestre em ciências pela FEA-USP com MBA pela FGV, organizador e autor do livro Empreendedorismo Inovador, é mentor de startups e atua como consultor, professor e palestrante sobre estratégia e novos modelos de negócio, inovação, organizações exponenciais, transformação digital e agilidade organizacional.

Detalhes: aqui, Contato: aqui.

Referências:

Este texto é baseado principalmente no artigo “A conceptual framework for Digital Business Transformation”, de Michael Wade, do Global Center for Digital Business Transformation (An IMD and Cisco Initiative)

Livros:

  • Transformação Digital: Repensando o seu negócio para a era digital, por David L. Rogers, Editora Autêntica Business, 2017.
  • The Startup Way: How Modern Companies Use Entrepreneurial Management to Transform Clulture & Drive Long-Term Growth, by Eric Ries

Links de posts relacionados:

O Framework abaixo, com outra perspectiva de 9 elementos para transformação digital,  eu redesenhei/adaptei e traduzi a partir do documento: Digital Transformation a Roadmap for Billion-Dolar Organizations (Capgemini, 2012)Framework de Transformação Digital

O esquema abaixo apresenta ainda outra perspectiva, com quatro pilares de maturidade da transformação digital, baseada numa pesquisa recente conduzida pela British Computer Society (BCS).

Quatro Pilares da Transformação Digital

O diagrama abaixo mostra uma proposta do Boston Consulting Group (BCG) de um caminho evolucionário para uma organização digital plena.

O Caminho Evolucionário para uma Organização Digital

Para ter sucesso, uma transformação digital deve resultar em uma empresa que interaja de novas maneiras com seus clientes, usa novas tecnologias para reimaginar processos de negócios e incorpora novos recursos e formas de trabalhar na organização.
No diagrama abaixo a BCG apresenta Quatro Níveis de Caso de Uso Digital, conforme o artigo Digital Common Sense and Why Speed Is the New Scale.

Quatro Níveis de Caso de Uso Digital

As Expectativas Tecnológicas das Startups e os Ciclos de Hype do Gartner

 “Hype é a promoção extrema de uma pessoa, ideia, produto. É o assunto que está “dando o que falar” ou algo sobre o qual todos falam e comentam. A palavra deriva de hipérbole, figura de linguagem que representa o exagero de algo ou uma estratégia para enfatizar alguma coisa.” – Wikipedia

Novas tecnologias são muito comentadas pela mídia, pela academia e pelas organizações. Mas cada uma destas tecnologias tem um ciclo de vida que deve ser considerado pelas empresas que pretendem investir tempo e recursos na busca pela inovação e vantagem competitiva. Quando elas fazem promessas ousadas, como você discerne o hype do que é comercialmente viável? E quando será que tais “oportunidades” gerarão resultados?

Você não vai querer fazer a aposta errada, vai?

Um Ciclo de Hype do Gartner fornece uma representação gráfica da maturidade e adoção de tecnologias e aplicações, e a potencial relevância delas para resolver problemas reais de negócios e explorar novas oportunidades.

A figura abaixo apresenta o posicionamento das tecnologias emergentes de 2022 num Ciclo de Hype do Gartner.

A seguir é fornecida uma explicação para facilitar a interpretação de tal Ciclo de Hype.

Interpretando o Hype tecnológico

Tal metodologia oferece uma visão de como uma tecnologia ou aplicativo evoluirá ao longo do tempo, fornecendo uma fonte sólida de insight para gerenciar sua implantação dentro do contexto de seus objetivos de negócios.

Ciclo de Hype do Gartner

E conforme pode ser visto na figura, um Ciclo de Hype apresenta cinco fases-chave do ciclo de vida em que uma tecnologia pode estar, descritas a seguir:

1 – Gatilho Tecnológico: As primeiras histórias de prova de conceito e o interesse dos meios de comunicação desencadeiam uma publicidade significativa a respeito de uma nova tecnologia. Nesta fase, muitas vezes não existem produtos utilizáveis ​​e a viabilidade comercial não está comprovada.

2 – Pico de Expectativas Infladas: A publicidade precoce produz uma série de histórias de sucesso – muitas vezes acompanhado por dezenas de falhas. Algumas empresas tomam medidas; muitas não.

3 – Vale da Desilusão: O interesse diminui quando experiências e implementações não conseguem entregar. Os produtores da tecnologia sofrem abalos ou falham. Nesta fase, os investimentos continuam somente se os fornecedores sobreviventes melhorarem seus produtos para a satisfação dos primeiros usuários.

4 – Ladeira do Encantamento: Mais exemplos de como a tecnologia pode beneficiar a empresa começa a torná-la mais clara e compreendida. Produtos de segunda e terceira geração aparecem de fornecedores de tecnologia. Nesta fase, mais empresas financiam pilotos e as empresas conservadoras continuam cautelosas.

5 – Planalto de Produtividade: A adoção mainstream (da maioria das empresas) começa a decolar. Nesta fase, os critérios para avaliar a viabilidade do fornecedor estão mais claramente definidos, e a ampla aplicabilidade e relevância da tecnologia no mercado está gerando resultados.

Assim, você pode usar este recurso para entender a promessa de uma tecnologia emergente conforme o contexto do setor da empresa e seu apetite individual por risco. E você pode escolher:

  • um movimento precoce – você pode colher os frutos da adoção antecipada se estiver disposto a combinar a tomada de risco com a compreensão de que os investimentos arriscados nem sempre valem a pena;
  • uma abordagem moderada – os executivos mais moderados entendem o argumento para um investimento antecipado, mas também insistem em uma análise de custo / benefício sólida quando novas formas de fazer as coisas ainda não estão totalmente comprovadas;
  • esperar mais maturação – se houver muitas perguntas não respondidas em torno da viabilidade comercial de uma tecnologia emergente, pode ser melhor esperar até que outros tenham sido capazes de entregar valor tangível.

Hyper-Cycle-info

Concluindo

Ao “ouvir” o hype de qualquer tecnologia emergente, antes de adotá-la para o uso em projetos inovadores de sua empresa, é importante buscar entender em qual fase do ciclo de vida esta tecnologia se encontra. Ao buscar adquirir conhecimento sobre ela, observar não só os pontos fortes e as vantagens, mas também os pontos fracos e desvantagens – procurando visualizar não só as oportunidades de sair na frente, mas também calcular os custos e os riscos envolvidos na tomada de decisão.

Vale lembrar que, não são as novas tecnologias que mudam os mercados, mas sim os novos modelos de negócios. A tecnologia é apenas a ferramenta de apoio, facilitadora da implementação do novo modelo de negócio, novo produto ou novo processo. Ou seja, a tecnologia não serve para resolver problemas, mas sim para implementar soluções.

Sobre mim: aqui, Contato: aqui.

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Referências:

Outros artigos sobre Startups:

Posicionamentos em anos anteriores

Posicionamento das tecnologias emergentes de 2020.

Posicionamento das tecnologias emergentes de 2019.

CTMKT_741609_CTMKT_for_Emerging_Tech_Hype_Cycle_LargerText-1

Posicionamento das tecnologias emergentes de 2018. 

Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies - 2018